Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Участие ингибитора ГАМК-трансаминазы С-сульфоэтаноламина в процессах метаболической адаптации
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия
Автореферат диссертации по теме "Участие ингибитора ГАМК-трансаминазы С-сульфоэтаноламина в процессах метаболической адаптации"
-ЛИВАНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ,
На правах рукописи
КРИМЯН АМАЯК ЮРЬЕВЩ
УДК кзо.о:ох2.398:577.1
УЧАСТИЕ ИНГИБИТОРА. ГАЖ-ТРАНСМШАЗЫ С—СУЛЪФОЗТАКОЛАЖНА В ПРОЦЕССАХ МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ АДАПТАЦИИ
03.СО.С4-Бнохимея
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание '/чекой степени кандидата бкологзт~:сс1схх наук
ЕРЕВАН
- I 9 9 2
Работа выполнена в проблемной лаборатории обмена веществ Ереванского ордена "Почета" зоотехническо-ветеринаркого института
Научный руководитель: доктор биологических наук КАШЛЯЙ Р.Г.
доктор биологических наук, профессор Апрнкян Г.В. кандидат биологических наук Ширинян Э.А.
Ведущее учреждение: Ереванский ордена Трудового Красного знамени Государственный медицинский институт им. Мхитара Гераци
Защита диссертации состоится " 1992 г, в
^ часов на заседании специализированного совета К 055.01.08 по присуждению ученой степени кандидата биологических наук при Ереванском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете (375049, Ереван, ул.Мравяна I, Ереванский госуниверситет, биологический факультет) '
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета
Официальные оппоненты:.
Автореферат разослан
" U " ММ
1992 г
Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук
ОБПМ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТ!»
Актуальность работы. Интенсификация гнвотноводства, его пере:-ход на промналеякую основу сопрсвождаштся резкнм изменением условий содорваная я кормления сельскохозяйственных яззотных, трэбу»-дим мобилизация гекетнческюс резервов адаптация, споссбствущнх . повшюеш разястанткостз з обеспечения нормального развитая.
Ресурсы адалталян не бесконечна и их исчерпание лрл все возраставших факторах воздействия чрззато поломками, дрояаяяншззся э ослаблений а внпадеинн Фуккхшй, раеетройствах механизмов, структурных нарушениях, праводяшзх практачасяз к любым заболеваниям я зачастую к гябелн органазмаэ.
Прн всех различиях организация лхзых сйстэм, эаклэташкхся з 5тепеня усложнения структуры н фуаш®, щшеяш ях йуакшюшро-¡акия универсальны, различны лняь щгаптзшшнйые еш'.остк д степень сс проявления- Подобно тому как нараотазс^ад жформгшя аз может ¡ыть успешно усвоена без соответствующей aoaroioass а дрЕВода? г 'велаченка псяхосоматическнх расстройстз у дзшшЭ» суайогвозанге | условиях кскиантрациа на комплексах, ограничение изяхеняя, сме-а кормового режима и другие факторы приводят к стрзсенровояизо ельскохозяйетвенных животных, солрсволдшяцеглуся снйябявеа ах. щ/Ч-уктньностн. Технологнческяе стрессы у сельскохсзяйотЕгншсс жавот-ых носят многокомпонентной характер, отллчаятсд Уйогсобразаэм аздрааателей, что приводит в большинстве случаев 8 ?4звсга*адьной атрузке на системы адаптации. Транспортный стросс зклкяаз? как '.юциональкыз, так и физические аерегруэки, сопрозоядзгслзеся на-ушения.мл биохимических я физиологических процессов, дегндратапд-5 тканей, потерей массы -л другими явлениями. В 70-80-х годах до-гаточно подробно нсаздовгны затрагиваемые транспортным стрессом эоцессы естественной резистентности, устойчивости организма к 13дачным факторам внепней среды. В ряде работ рассмотрены воз-хкности применения лекарственных препаратов успокаивающего дей-:в2я, снажавсих реаятлвность животных на внешние раздражители, так;.--э естественных метаболитов и внташпюв (Буздама, 1588,1990; >рбуноз, Куляткова, 1988; Stein, 1990; 3onshy,i990 ). Огрмакопро-'лактика является кесбходалкм мероприятие:.*, предупреждения или ' ягчения отрицательного воздействия стресса па здоровье к практичность сельскохозяйственных нззотних. 3 связи с этим кзыска-е стрэсспротеяторннх средств, зклачающкх естественнее механизмы длта, является актуально?, задачей.
г,
— —
Одним еэ путеГ: возлсйстзгх на кзйрогссмокзлъноз звзкс каскат— еес: реакций стресса является воздействие на структуры, генернругс-зше горйозкой мзлкатор сэнгральной нервной тагстекы ГАМК, сйллчей-еш£ рэакзкю на сгрзсеоо* Б качеств- гаказгк могут вопсльзоваглся аналога етой аманокислога, лроннкавоне через гекагознне&жэскй барьлр е оказызнвцес- дйёстзнз на ГАМК—эрглческкб стоуету'зы» Пг>эд— стаг-нталед: таковых дашхагся фенкЗуг, ааробЕровакскй на сельскохозяйственные 2евоекех. Более ьффэктнвнкм, на айв взгляд, язлязтся бгокирозакве обмена ГАЖ еехескззнЕкмн ннгнбЕтора^гЕ, нетоксичными для организма. Поесяк гаккх ккгЕбнторэв связаны тыаз с попытками кудлрозанкя зляледтогенннх судорог. Наиболее мадстокегчгшл кз ен-гзбгторов ГАМК-^-раЕСЕКЗназы является О-сульЁозтанолагнн. По налил неопубжаованннм ланкиь полулегелгнак доза его составляет 5 г.кг"^ массы. Бешаство ею, кромэ того, подавляет связывание ГАКК с рэ-ясй2ора»гя, что скорее ьсеге епоскт больпшё вклад в накопление Ш££, чеы подавленно ее грзнсангяЕровення. И^хзтся галяз данные об аг.т;;~ вадшг сульфозганолагдЕЕок гдуташгдекгрбаксЕлозы, генгрлруввдй ГАЕК кз глутамата, колота сгвекно наиболее представленной а*:лнокЕ слота нсзх'а, облалаюс-зй лрозйзополайяж ГМК з ¿септом на нейрэкальнув адгЕвность.
Ее ль к задача госте лоза^гкя - Исходя кз еыяэе злолаккого, ьш долита-ллсь слнтезнрсвать О-сульфоэтаноламЕн, нсследоэать его дэёстел-з ив бнохнмЕческие ларакзтрь* стресса (коргнкосгерон, катехола;.ЕНц, экзргетлчеслдз субстраты, активность ряда фзрцантов) на экспорк-шЕтальккх шд-злях транспортного л нкмобклЕзацнонного стрессов, алробнроэать препарат прн транспортном стрессе талят н в случае его аффектлзнсстн предложить в качества алткстрессора в нлвотко-водчебкой практика.
Научная новнзка к практическое зкачежа результатов ЕссладозангЛ. В настоящей работе впервые исследован ингибитор ГАМК-транса/лгназы з агоЕнст ГАМК-рзцеатороз с цодьа подавления еле смягчеяня стрэсс-рэакцзл у лабораторных и сельскохозяйственных ¿агвотккх. Исходе иг дредпологекгя, что этаноламнн колет подвергаться в организме, подобно другим амгнау, сульфированию с образованней сульфозфнра, который» следоватэльЕо, кожа? быть естественным матабодлто-'л, ш от-далл предпочтение ему пзред другклш нкглбнтсраьк ГАКК-граясалслта-зы. О то-.:, что это не нсклкчэно лосззнно свидетельствует нахок-слчность препарата, данные о представланнсстл в мозга з достаток-
«ах колячестаах (равных ГА?,SC) Зтанодамнна я моноадшнсульфярушнх енстоы. Показано, что сульфоэтанодамнн -повышает уровень ГАМК з мозгз как зря внутриплетеркадьном, гак я при- знугрнбршанном s перооашгсм ВЕедэнна. Впервые показано на экспериментальных неделях транспортного и зммобядгзапнонного стрессов, а так^е при трак-спостярозле телят стрзсс-протэкторное действаэ оу дьсг.сз т ан ол амнна, сравнимое с таковым транквилизатора йзнезепама н препарата седа-тлвного действия даншшка (Фтання В.П., 1383). Показало, что нс-следуегдне препарата подазляют реакцию коры надпочзчняков на стресс-факторы (подавление синтеза кортикостерондсв в надно~ечняках з заброса лх е кровь), оптимизируют расход энергетпческнх ресурсов, вдное сокращают потерн массы телят при их транспортировке. Сульфс-эт2нолал?ин способствует адаптации теля? к условиям ксжлэхссного содэргаззя.
Разработана рекомендация по применения суякпозтаноламяна в качестве стресс-протектора при транспортировке телят, получено яоло-кнтельное репенне на заявку на авторское свидетельство.
Оснозкке положения, выноеимие на зашит?.
- Синтез О-сулъФоэтаколшзт, вняаденяе эс&фектзвнн?: доз, побшбшо-дях уровень ГАМК з ;-озге крыс при зарэнтз сальном зведеняи.
-- Изучэнне действия эффективных доз препарата на концентрационные сдвиги, метаболических параметров, затрагиваемых стрессом на экспериментальных моделях я&чобзишзааии я транспортировка, В сравнительном аспекте изучены применяемые ма практике тракквглязируюлпге средства (амннаэян, феназепам, данядпн).
- йыяэленяе адаятатекнах свойств О-сульфэзтанолакика к его асполь-зовапге в качестве стресс-протектора прн транспортировка "олят.
- Выявление корреляции между потерей кассы и горкональнознергети-ческяма сдвига® пря транспортировке телят.
- Показана возможность коррекции вызываемых стрессом нарушений 0-сульфоэтаноламянсм и данядинсм.
- О-сульфозтаколамин предлагается в качестве стресс-протектора при транспортировке телят я в стадии их адаптация к содержанка на янвотноводческкх комплексах.
Работа выполнялась по отраслевой Всесоюзной программе О.С.-Х. 4S в лаборатория обмена веществ ЕрЗВИ к Зсразансксм яивотнозсдчес-кск комплексе йаирайского района РА.
По результатам ясследозаняй имеется рекомендация "Прдмзнениз
О-сульфоэтаноламина в кач-э стзэ стресс-протектора при транспортировке телят" и положительное решение от 28.05.91 г. по заявке &4873365/I5-S44I4 от 23.10.90 г. на авторское свидетельство "Способ предупреждения транспортного стресса у молодняка крупного рогатого скота".
Апробация работы. Результаты исследованЕЯ доложены на ученых советах ЕрЗВИ (IS88-I99I гг), на заседаниях Координационного совета головного учрзадения ВНИйБ2еП с.-х. хивстных (Боровск, I99C г.); на конференции ЕрЗЗИ
Материалы, страшащие оснозкое содержание диссертации опуолЕ-кованы в 4-ех научных публикациях.
Объех к структура диссертации. Работа изложена на 127 страницах маиннопиенаго текста, состоит из введения, двух глав обзора литература, методической части, главы собственных исследований, разбитой на 3 параграфа, эаклгтченин, выводов к списка литературы, вкличаздего 85 отечественных и Ц9 иностранных источников.
СОБСТВЕННЫЕ ШЯЩШЕАШ
Kleveриал ж методы гсследоввкия.. Эксперименты проведены на крысах-саздах еэсс.м 183-250 г, содержащихся на ооычком рационе. Экспериментальный стресс вызывали иммобилизацией животных ка специально сконструированных раздзнзных столиках ели в клетках-пеналах, езгг-товлеиных из пластмассы (Тигрелян P.A., 1985).
Нзучно-производстзеккые опиты по транспортировка тел?:т проводились на Зораванском комплекса Наирийского района РА, куда транспортировали телят кассой 45-50 кг из хозяйств Араратского, Севанского и Нсембарянского районов РА. Транспортировке осуществлялась е специальны;-: автофургонах или грузовиках, приспособленных для перевезет гзшсгЕыг. Расстояние транспортировка от 72 до 262 кд;, зрзщ 3f7 часоз.
3 различных ошямве использовали еииназш, феназепам, данидин, эганохамип и его 0-сульфозфир,
Ксймзрчэскиг препарат этаколамзна подвергали вакуумной перст-тонка (70°С, 12 им рт.ст.). О-сульфоэтаяслашн синтезировали пс h^roxj, описанному ЛоЛьСМ A.jfe. Е Др. ( Lloyd et al., ISSI).
Подопытных крыс после легкого эфирного наркоза обезглавливали с иолюцьэ гкяьстннк, брали крозь, извлекали органы к в зависимости от цзлк экспгр-азгнта педзерталг соответствующей обработке. Ззе
манипуляции осуществляли на холоду. Тсллт взпоширяли в хозя":ст!!ах-поставщиках непосредственно до погружения в автофургоны и по прибытии на комплекс. За 1-3 часа до перевозки телятам вводили внутри-
де 5% раствора из расчета <s мг.кг массы телят, О-сульфоэтансл-амин - I г,• массы с комбикормом. Кровь на исслодовглие брали до и после г.эревозки. Транспортировка осуществлялась на расстояния от- 72 до 262 км в течение 3-7 часов. В экспериментах были использованы химические, хроматографические, электрофоретические, флюорометрические методы анализа.
13 органах и крови подопытных .тавотных определяли кпт:холпми-НЫ (Матлина И ДР. IU69), KOpTilKOCTepOH ( Silber et ol., Iüb8; Ii til— ринян, 1982), ГАЖ (-Roberts, Frankel, 1350); глюкозу (Peifter et al.,1950), пируват (Бабаскин, 1973), липиды ( i'olch,I95I; -згас-don,I952) и продукт их переокисления малоновый диальдегид ( Einster, tiordenbrand, 1967), активность аспартат- и аминотрансфсраз (ACT и АЛТ) и лактатдегвдрогенази ОДГ). Результаты исследовании подвергнуты статистической обработке (Рокитскии, 1964; Рублер, Генкин, 1966).
С тех пор как Ганс Селье обнаружил и описал общую неспецифическую реакцию живых систем на различного рода раздражители, направленную на ликвидации их действия и возвращение системы в привычные условия функционирования, прошло более- полувека, но интерес к изучению теоретических и практических проблем, связанных с стрессом, не ослабевает. Стресс затрагивает в зависимости от силы, стрессора почти все уровни адаптационных механизмов живых систем, начиная с молекулярного, кончая системным и оргапизменннм. В процессе своего исторического развития живые системы выработали целую систему мер защиты от. воздействия окружающей среды, закре крепили их за определенны;.™ структурно-функциональными единицами, зафиксировали обдую схему борьбы в своей памяти, дифференцировали специфические ответы на отдельные, часто встречающиеся сильные раздратлтели. Поскольку раздражение улавливается в первую очередь информативными система ми организма, от оперативности которых зависит в значительной степени подготовка соответствующих структур к борьбе с раздражением, то первичную роль в реализации стросс-реакции организма играет нервно-эндокринная система, осуществляю-
мишечно или давали
препараты: данидин в ви-
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ
\
- б -
щая как дн анализ информации, eu усвоение, распред-л^ни^ н шще соответствующих сигналов по исполнительным системам, реализующим его элиминации. Еивые системы часто не справляются с сильными ра дражителями либо неадекватно реагируют на последние, что приводи к поломкам, трудно обратимым или дате необратимым функционально-структурным нарушениям. Поэтому вмешательство в систему реагирования на раздражитель с целью синхронизации ответа является насу] ной необходимостью. Последнее осуществляется на знании закономер ностей стресз-реакции. Исходя из этих закономерностей нами и был спланированы ната исследования по изучению одного из производных биологически активного вещества, естественного метаболита этанол-амина О-сульфоэтаноламина в качестве. потенциального стресс-проте. тора. Предпосылкой исследования послужили данные о причастности ГАМХ к процессу нейрональной активности - тормозной медиатор цен1 ральной нэрвной системы (Сытинский, 1977), модуляторной роли эта ноламина в процессах нейро-гормональной медиации (Камалян, Росто-мян, 1983; Ксмалян, Авагимян, 1983), а также функдионально-метаб< лической взаимс-связи этих двух биологически активных веществ. В начале 70-х годов било показано, что О-сульфоэтаноламин является ингибитором ГАЖ-транс&чинаьы (Fowler, John, 1972; Fowler, 1973) что послужило основанием использования этого вещества в экспериментальной практике в качестве инструмента повышения уровня ГАЖ в мозге с целью купирования эпилептиформных судорог и изучения эффектов ГАЖ на отдельные нейрохпмическке и нейро^изиологическ» процессы (Ketcalfe,' 1979; Wood et el., 1979; Löscher, 19Я1).
В исследованиях, проведенных в лаборатории обмена веществ Ер ванского зоотехническо-ветеринарного института, также было подтверждено ингибируюцее влияние сульфоэтаноламина на ГАЖ-трансам: назу, показано его влияние на уровень других, помимо ГАЖ, амина кислот, в частности дикарбоновых аминокислот и аланина, предположена возможность эндогенного его образования, что, однако, не уд; лось подтвердить экспериментально (Камалян, 1974, 1984). Работы по изучению проникновения ГАЖ -и сульфоэтаноламина через гемато-энцефалический барьер (Löscher, 1980; Fletcher et al., 1?32; Kor< ni et al., 1982 ).свидетельствуют о возможности проникновения сульфоэтаноламина в спинномозговую жидкость и в мозг при паренте ральном, внутримышечном и внутрибркщинном введении. Однако, как показали наши эксперименты степень повышения уровня ГАЖ при ин-
капнете ркаязн ом введения крысам значительно превышает тахозуэ яра шутрибрзалянном введения ила даче с кормом per os. Это гозорд? о слабой степенз проникновения препарата, требующей больших, доз прз гных, ZOMSMO зну т р лце ре б ральног о, способах введения. Так или вев-:е, возможность повышения уровня тормозного медиатора мозга с по-50пы-э нетоксзчного препарата сульфоэтаколачяна для протекции нерв-шго Еозбукдекая, с с п р оз сгд елгц-з г о стрессы, явилась исходным гдомеп— ?ом изучения действия этого вещества на ряд показателей мзтаболяз-«а, затрагиваемых различными вида'.ш стресса. Надо сказать, что з терапии ряда нервных расстройств, нарушений мозгового кровообращения, алкогольных я других неврозов и психозов, в предупрезсденнн зля смягченна стрессовых состояний применяется как сама ГАЖ н ае юонзЕодные, та-? я препараты, влияющие на ее метаболизм (Снтян-;кяй, 1977; Гаркуша я др., 1978; Бузлама и др., IS88). Этаноламян i его производные такяе применяются в экспериментальной и клинической практике как модуляторы нервных процессов (Качаляя.З.Г «як, 1983; Качалян, Авагямян, 1983) я лечебные препараты (Кама-ТЯН, I960; Geder ег al., 1978; Seem, 1982; Nelson, 1982; Lalonde " 9?o). з частности этанол&мин усиливает эффекты ГА?/ТК (woifens-зегйег,1983),норадреналина (Камалян, Ростомян, IS83) я друтпх медиаторов. Метаболическая я функциональная близость о ГА1«Х такие *вялась основанием проведения наших исследований, тем более, что гакяе производные ГАЖ как фенябут используются благодаря своей ;поссбностн проникать через гемато-энцефалическяй барьер для про-рнлактякя стресса сельскохозяйственных лявотных (Бузлама к др., [958, 1990). Еслн фенябут является источников ГАМК, то сульфоэта-аола'ш! генерирует его путем подавления систем его утилизация я захвата. Это более естественный путь, а если допт/стить, что суль-гоэтзкола»лкк может быть естественным метаболитом, то его использование с целыо профилактики стресса путем генерации тормозного ■/.едяатора будет выглядеть предпочтительнее.
3 экспериментах на крысах ка двух моделях экспериментального стресса, приближавшихся к транспортному стрессу, наблюдаемо?,ту при зерзЕозке сельскохозяйственных .тавотных, было изучено зляяние 0-зульфоэтаноламЕна на типичный для стресса комплекс метаболических изменений. Было показано, что кек яри имитация транспортного стресса путем качания на Шуттель-аппарате (Табл.1), • тая я поя ограничения подзнняссти животных ямеет место усиление синтеза кор-
тикостерзна и выброса его в кровь, что является одним ез основных показателей стресса. Этот процесс "смягчается" при предварительном введении перед зкспэрЕмэнтальнкк стрессом сульфоэтаноламдка в лозе, повышающей уровень ГАМК в мозга. Аналогичная направленность, но сслзе выраженный по вздгчзгз эффект наблюдаются при ввсденпл транквилизатора фзназепама в предложенного -для лрженения в сел енсхозяйственной практике гадаяЕвного препарата данЕлпаа.
Табллца I,
Количественные сдедгн з содержанки кортккостерона в кролл (¿лег %) к падпочечклках {ьшг.г~- ткакл) прк нматациа транспортной перевозил, даче О-сульфозта-Есдамлна (О-СЭА) к звелзпЕв данлдлка. я = 5
20
Контроль
стресса
0-Са\+ змктадпя
Дакгдан* г-млтапня
0-СЭА-:-даНн-
ДНН+Л-СКТаЛЕЯ
с ? В 20,15+ 35,23+^ 27Д4±::х 32, оегь^
м 1,С2 1,20 1,49 0.50 1,11
пз
» р- с V- и -2 1 25
с ё 0,85 2,29 2,35 0,65 2.65
х - достоверность (р 0,05) по отнегенхш к лолгрслэ хх — достоверность по отнохейш к клегтагпг. стресса
Еслг- рассматривать стресс лак защитаую рзакцзш оргадпзка на ¿¡ггдрггзпкг, Еапразденкуэ па казелнрозанхе его действия, то смягченна ??о2 реыпшг, £ не снятие вообще, деллко ргсскатрглаться кок 6оУ\и оптпгальнкй ответ организма, что в наблюдается з слусао с сульфозгалолачЕНоа. Кромз того, мэханлзш делетв;-;я зтел и- щестг на адроно-лортЕкальзу© слотаку, скорее всего, значительно разнятся, так как фзкаэеааа, например, лмеат собстваллке- рецепторы Сое? эсдкагеппкозыз) с, пожю усиления процессов тор«ое5»зея через ГЖг-зрглчешсле структура, тормозит тгкга синтез л эффекты кать-лоламдлсв в соответствует:: структурах коэга. Надо отштлтл, од-пазс, что л сул^станслалкн ке безразличен к адрензрглчссглм стеултура^ (Кйсмив, 1573? С1ЪЪ,НогсЬк1зЕ,'.979>. В чагтностл, сул>-
фозтаяоламнн подавляет ннгибирувдий эффект метачфетакина на актив-кость тирозикгидроксилазы в полосатом теле, а этаноламгк влияет ка кзтехола\зны гипоталамуса.
Хотя в условиях нашего эксперимента дача с кормом сулъфозха-нодамнна не влияла на степень снижения концентрации адреналина в надпочечниках, вызванную имитацией транспортировка, она вызквала текдекздю повышения содержания медиатора симпатической нервноЛ системы норадреяалияа. Учитывая способность :-т?ж>ла».?ина усиливать эффект зорад^енаднна на -адренэргические "'.рснессн (Камачян, томян, 1983) :•? возможность образования згакеламинз из сулъфсэта-нодамина, можно полагать, что небольшое увеличение норадреналпна в надпочечниках и крови при модулируетем эффекте этанолампна и судьфсзтаноламина на адренэргические структуры обеспечивает их нормальное функционирование. Кроне того, не исключены более выраженные сдаиги катехоламинов а динамике стресса. Отсутствие кснцзн-тралдонках сдвигов з катехоламинах, в частности адреналине в всоде дуемые нами сроки согласуется с отсутствием зыракеннкх изменений з уровне таких энергетических субстратов как глюкоза и пирузат. Возможно, что сдвиги в глюкозе имеют место в более ранние пост-стрессозые сроки, либо интенсивность стресса недостаточна 'для метаболической декомпенсации н ограничивается нейрогормонгльным пли днфоркзпионЕЫм звеном в цепи каскадных стрессовых рэакцгй. Тачоь мнеяге в какой-то степени согласуется с тем, что при транспортировке телят, когда имеет место практически более интенсиэний''ксм-плексный стресс", отмечаются достоверные сдвиги глюкозы в кроки телят, которые компенсируются введением всех апробированиях ньмп препаратов, в том числе сульфоэтансламика (Табл.2).
Транспортный стресс сопровождается значительном яозшенвем уровня глюкозы в крови телят независимо от расстояния перевозки. Количество глюкоза при транспортировке на расстояния от 72 до 232 км довкшается в предела:-: от 21 до 115«. Корреляции с дальностью расстояния не отмечается. Применение данюгска п О-еульфоэта-нолгмгна.как видно из таблица 2, значительно уменьшает энергетические потребности организма, то есть препятствует повывеьтиз ков-цзктрахши глюкозы крови под действием стресса.
Хотя х при экспериментально?* стрессе (имитация транспортиров ::и, гидокдЕезил) не ксастатируется замэтнкх сдвигов в глюкозе- и нирувате, лдаяды печени претерпевают при отом значительнее едпш ■-.о время стресса, заклкчеачиеся в уменьшении фос-Зюлипилск. холе-
сторука, /трних кислот, и особенно трлглицерннов, содержание которых уменьшается почта а четыре раза, что говорит, скорее.всего, ой их использовании в качестве энергетических субстратов (Табл,3).
Таблица 2.
Содержание глюкозы (ммоль.л-"1') в крови транспортируемых телят.
Контрольная _. ., . Опытные .. группа .
Хозяйства группа дакидян О-СЗА
до после до после до после
азревозки перевозки перевозки
С-з Лчшпен 3,67+ 5,6% 3,75+ 5,01+х 3,79+ 5,38+х
(72) юл) 0,05 0,09 0,05 0,05 та 0,05 0,06 XX
С-з Семе-новка (84 км) 3,88+ 8,35+х 0,15~ 0,27 3,92+ 0,01 5,35+х . 0,46 XX 3,89+ 0,13 5,80+х 0,29 XX
С-з Арарат 3,35+ 4,68+х 3,96+ 4,29+ 3,89+ 4,64+х
(105 им) 0,19 0,23 0,24 0,29 0,24 0,16
С-з Барда-па:-! (262 км) 4,7С+ 7,50+х 0,05~ 0,12 ' 4,62+ 0,07~ 5,69+х 0,16 XX 4,80+ 0,09 6,61+х 0,16~ XX
Следует отметить, что сульфоэтаноламин в отдельности оказывает на уровне холестерина, жирных кислот и триглиперинов аналогичное по направленности стрессу действие. При совместном их действии (стресс на фоне введения препарата) эффект на содержание холестерина и жирных кислот суммируется, но вместе с тем уровень фосфо-лдандоз повышается. Последнее монет быть обусловлено образованием этанола\оа-:а из сульфоэфира и включением его в молекулу фосфолшш-доз. На исключено и непосредственное включение О-сульфозтанол-£г-"л.на в синтез фоссЬолипидов.
Пр>: экспериментальных моделях стресса налах ке было обнаружено существенных изменений как в процессах переокисления липндов, так и в активностях таких ферментов как лактатдехздрогеназа, ас-г..":лат- » аглнингла'-'.отрансфзраза. Тем не менее, полученные нами
слгшги и содержании кортикостерона п надпочечниках и крои», коррелируемые в определенной степени ([еназепамоу, данидпном и суль-фоэтаиоламином, послужили основанием апробации двух последних • препаратов в качестве стресс-протекторов при наиболее интенсивной форме технологических стрессов сельскохозяйственных животных - транспортном стрессе.
Таблица 3.
Содержание фракции липидов в печени (мг.г"*^) белых крыс при имитация транспортировки и даче О-СЭА с' кормом (1г.кг-1)
Фракции 'г р у п п ы
липидов Интактный контроль (Ж) ИК+О-СЭА Контроль имитации КИ+О-ОЗА
Фосфолипиды 10,89+0,13 10,67+0 ,22 9,50+0,17х п^в+о^г**
Холестерин 2,00+0,18 1,11+0 .IIх 1,25+0,25х ■ о.м+о.ог**
шк 2,94+0,05 1,39+0 ,14х 2,00+0,01х 0,55+0,03х*
Триглицершга 7,50+0,43 . 3,22+0 ,42х 1,92+0,09х 2,05+0,37
Эфиры холестерина 2,72+0,32 2,00+0 ,08 2,25+0,08 2,11+0,14
13ыще уже говорилось о том, что связанные с развитием промышленной технологии производства животноводческой продукции перевозки и перегруппировки сельскохозяйственных кивотных сопровождаю ются технологическими стрессами, среди которых одним из наиболее сильных является транспортный стресс. Многочисленные стресс-факторы, характерные для этого вида стресса, вызывают дополнительные затраты энергии и приводят к перестройке гомеостаза, уменьшению живой массы, ослаблению резистентности, нарушениям адаптационных механизмов. За последние годы потери квотных при транспортировке значительно возросли. Наиболее долио транспортный стресс изучен у молодняка крупного рогатого скота. Показано, что у телят с более слабым типом нервной системы стресс проявляется быстрее и в более интенсивной форме. Проведенные нами эксперименты подтверждают данные о чувствительности телят к транспортировке. Они показывают, что транспортировка сопровождается значительными потерями живой массы, составляющими Э,7-15,3/о (см.Табл.4).
. . Таблица 4.
Изменение живой йассы телят (кг) при транспортировке и' адаптации к условиям содержания на комплексе.
Хозяйства С-з Лчашен С-р Семенов- С-з Ара- С-з Бер-
72 км ка 84 км пат даван
Периоды__105 км '¿¿2 км
КО К о к о к о
До транспорта- 56,9 58,6 46 Д .44,0 58,5 52,9 58,8 56,0
Ровки +I.I ±1.3 ±1.0 +1,1 +0,9+0,6+2,9+4,0
После транспор- 52,3 54,8 40,8 41,2 52,3 50,2 49,9 53,7
тировки +1,1 +1,3 +0,9 +1,1 +0,9 +0,6 +2,7 +3,7
На 2-й день со- 51>4 55д 39>0 41<б 51<1 50>8 48>4 54д
• держания на ком- +1>5 +1>6 +1Д ±1>4 +I>8 +Qf9 +2(9 +3>5
плексе - - . - - . -
На 12-й день со- 52j6 &2,0 41,4 48,4 52,7 57,2 50,8 62,4
держания на ком- +I>0 +I>2 ±lfQ ±I>3 л,5 +1,1 +1,9 ±2,4
плексе ~ ~
С увеличением расстояния и перепада высот потери возрастают» однако четкой закономерности с удлинением расстояния не отмечается. Так, при транспортировке телят на 84 км, но при значительном перепаде высот (850 м), и на 110 км при перепаде высот в 200 метров, потери били почти одинаковы. Кроме того, перевозки производились в разное время и в разных условиях, так что о строгой корреляции говорить не приходится. Тем не менее, при значительной разнице в расстоянии (72 и 262 км) фактор дальности сказывается (потеря массы 9,7 и 15,3$).
Апробированные наш препараты, действие которых связано с щ успокаиваицим влиянием на центральную нервную систему, сокращают потери массы, вызванные транспортировкой примерно вдвое. При транспортировке на относительно короткие расстояния (72, 84 и 105 км) несколько более выраяен эЗДект данидина, тогда как при более протяженной перевозке превалирует э^йект судьфоэтанолшии-на. В наши экспериментах на белых крысах было показано,¡что
гльфоэтаноламин при пероральном введении повышает уровень ГА'.К мозге с определенным лаг-периодом. Правда и через час при введши дозы в I г.кг-"1" массы отмечалось повышение уровня ГАМК, од-шо достаточно высокий уровень наблюдался лишь через 6 часой >сле скармливания поепарата. Надо отметить, что эксперименты юводкли не на стрессированных животных, а на интактных. Йзвост-), что при стрессе проницаемость гекато-энцефалического барьера шкшается и, возможно, уровень ГАМК достиг-'ет максимума позы^е-я в более ргиние сроки. Однако, если мы чсг.здим из того, что в ХЕНизке противострессорного действия сульуоэтаноламина играет ковкую роль генерация ГАМК, то более выраженный эффект прелата при длительной транспортировке (7-8 часов) на потери массы лят подтверждает мнение о постепенно;-.: повышении уровня ГА'.Гь в зге. Это согласуется и с начальными данными по ингибирующему ¡ректу сульфоэтанолакина на активность ГАМК-трансамкназк (
1373), когда лишь при достижении 60?с подавления активности мечается повышение концентрации ГАМК в мозге крыс. Исходя из ого препарат лучше скармливать телятам за несколько часов до знспортировки. особенно при коротких перевозках.
Учитазая, что стресс при транспортировке оказывает более дли-"ьное воздействие, нами проводилось взвешивание телят при со-эжакии их на комплексе в течение первых двух недель (1абл.4). данных таблицы видно, что телята контрольной группы набираю? зсу тела, которая была у них до транспортировки лишь на 12-й {ь содержания на комплексе,-что требует дополнительных расхо-з на кормление и содержание этих животных. Телята же, получаь-? сульфозтаноламин, гораздо быстрее набирают массу тела, т.е. гларат способствует более быстрому Еыходу из стресса и восста-злекию привесов.
Как и при экспериментально вызванных стрессах на крысах при шспостирозке отмечается увеличение концентрации кортикостеро-в надпочечниках и. крови телят (Табл.5), что коррелирует с потей кассы (Табл.4). Введение апробируемых препаратов сульфоэта-тмина и одновременно с сокращением потерь ¿ассы те-
- ослабляет реакцию надпочечников на транспортировку. Следует ютить, что в отличие от экспериментально вызванных стрессов крысах, при транспортировке наблюдается увеличение кокцентра-; глюкозы в крови, подавляемое введением даяидина ц сульфоэта-
ъолижаа. Из ферментов, затрагиваемых стрессовыми возяеистзмями, „ экспериментах линь ACT обнаруживала четкие сдвиги, кор-
релируемые введением препаратов. По-видимому, это обусловлено центральной ролью фермента в процессах интеграции энергетического азотистого и безазотистого обменов. Хотя АДТ такяе участвует л стой интеграции, но роль ее скромнее, ока менее сопрязека с процессами де- и реамиккроЕания, что и спасает ее, на наш взгляд, от .vjjiee сильного влияния стресс-факторов. Аналогичное мозао сказать с j+7, роль которой повышается, скорее всего в условиях сильного дефицита энергии и гипоксии. Это не отрицает затрагизания стрессом активности этих ферментов, в частности отдельных их молекулярных фоск, на отдельных стадиях динамики развития стресса, о чем сз1!детельствузот и наши данные, показывайте сдвиги в активности AJ1T при транспортировке, ка которые, однако, препараты, оказывающие четкое антистрессорноз влияние, не действуют.
Таблица 5.
Сдвиги в содержании Н-оксикортикостероидоЕ (мкг$)
в крови телят при транспортировке.
Хозяйства
Контрольна? группа
Опытные группы
Данидин
Q-C5A
до■ после перевозки
до после перевозки
до после перевозки
С-з Лчгзен 13,12+ 29,50+х 14,23+ 17,14,34+ 17,62+** (72 км) 0,78 1,49 0,95 0,20 0,87 0,79
С-з Семеновка 14,24+ 30,29+х 13,87+ 16,21+^ 14,34+ 15,84+:сх-
(84 км) 0,93 1,77 1,04 I.C0 1,18 0,98
С-з Арарат 13,42+ 25,77+х 14,06+ 16,09+Хх 13,12+ 15,54+;сх
(105 ЕЙ) 0,85 1,06 1,04 0,74 0,87 0,54
С-з Бердазан 15,96+ 34,27+х 14,64+ 18,74+хх 14,83+ 21,09+хх
(2S2 км) 1,43 3,33 1,33 1,60 1,64 2,32
х - статистически достоверная разница в контрольной группе до
после перевозки
:сс - статистически достоверная разница менду контрольной и опытной группами.
Таким образом, в настоящей работе предположено и доказано наличие антистрессорного действия у ингибитора Г.И.л-трансамкназк О-сульфоэтаиоламика, зеклячаяхцееся в смягчении ответа гермональ-но-*:едиа?орного звена стресса, оптимизации энергетических затрат на выход из него и сокращении потерь массы сельскохозяйствен!: животных при транспортировке, что имеет большое практическое »печение з промызлекном производстве сельскохозяйственной срсдукож.
выводы
1. Подтверждено ГАЖ-генерирувдее действие полученных путем прямого синтеза препаратов О-сульфоэтаноламлна при парзнтераль-ксм и интраидстернальном введении. Полученные данные свидетельствуют о тс/л, что при введения крысам относительно высоких доз препарата (I г.кг-^) он проникает через гемато-энцефалический барьер л зазывает двукратное увеличение концентрации ГАЖ в мозге. Пнтрацистерналькое введение малых доз (5 мг.кг-^) т^-зывает почти 10-кратнсе увеличение урозня медиатора, что, скорее всего, нецелесообразно.
2. Показано, что экспериментальный транспортный стресс к иммобилизация сопровождаются отчетливо выраженной реакцией коры над-почзчников", 'проявляющейся в увеличении концентрации кортико-стерона в надпочечниках и крови крыс. В надпочечниках отмечается тенденция умекьленля содержания адреналина.
3. Бнутрибрюшянное введение 0-сульфоэтакода\гака до стрессирова-ния ослабляет реакцию надпочечников на стресс, что проявляется в уменьшении концентрации кортикостерсна в надпочечниках и крови. Более выраженное дейстзие оказывает феназепам и дани-
ДНН.
4. Транспортировка телят на расстояния 72, 84, 110 и 262 км сопровождается стресс^акдаей, зызывавцей уменьшение живой массы
на 9,7-15,3,1, аоаггаэете уровня П-оксикортякостероидов в надпочечниках й крсаа к глзкозы крови. Сдвиги указанных показателей при транспортном стрессе более выражены, чем при экспериментальном*
5. Дача с кормом О-сульфоэтанолачина телятам до их транспортировки сш&аз? вдвое потери аизой массы и сокращает сроки ее восстановления прл содержании на яавотноводческом комплексе, го еогь препарат способствует более быстрого/ выходу из стресса и восстановлению привесов. Как сульфоэтаноламин, так и да-
Солее выражено смягчает реакпиа надпочечников ка стресс, уг/лнь'лая уровень П~оксикортлкостерокдоз в надпочечниках л крозц, а такяе концантр-лдлю глюкозы в крови. Эффект сульфо-згалола-дна более выражен с увеличением расстояния, ка которое дег^созлтсд теллта.
... Результату проведенных лаборатории:-; и каучкс-лрокзводственннл
опытов позволяют рекомендовать ГАЖ-эргиче скии препарат 0-сульфоэтаноламин в Качестве эффективного антистрессора при транспортрровке молодняка крупного рогатого скота. Препарат при соответствующей доработке может найти применение и в медицине, в частности в нейрологической и психиатрической практике лри расстройствах, затрагивающих ГАЖ-эргиче ские мехаш:'; мы функционирования Щ1С.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
. Кримян А.Ю, Влияние некоторых биоактивных соединений на реакцию адрено-кортикальной системы иммобилизованных животных. -Тезисы научной конференции молодых ученых ЕрЗЗИ, Ереван,19ВС, с.23.
Кримян А.Ю., Гюльбанзян Т.А., Дурухян С.А. и др. Активность трансаминаз и лактатдегидрогеназы при экспериментальном транспортном стрессе и введении потенциальных антистрессоров. - "Применение биологически активных веществ в животноводстве". Труды ЕрЗВИ, 1290, вып.63, с.45-49. Кримян А.Ю., Гюльбаязян Т.А., Качалян Р.Г. Реакция надпочеч-. ников на имитацию транспортного стресса и введение потенци- ' альных антистрессоров. - "Применение биологически активных Ееществ в животноводстве". Труды ЕрЗВИ, 1990, вып.63, с.50-56.
Кримян А.Ю., Гюльбачзян Т.А., Аракелян Л.М.и др. Влияние ингибитора ГАЖ-трансаминазы О-сульфоэтаноламина на показатели гормонально-медиаторнсго и энергетического обмена при иммобилизации. - Нейрохимия, 1992, т.II, И,' с.39-47. Камадян Р.Г., Гюльбаязян Т.А.,'Кримян А.Ю. Способ предупреждения транспортного стресса у молодняка крупного рогатого скота, - Положительное решение по заявка ка авторское свидетельство за £ 4873365-54414 от 28.06.91г.
Подписано к печати 21.05.92 г. Формат бум 60хЬ4 1/16 1,0 п.л. Зак 60 .''."■ Тираж 100
ООП Арм.СХИ ул. Теряна 74
- Кримян, Амаяк Юрьевич
- кандидата биологических наук
- Ереван, 1992
- ВАК 03.00.04
- Организация метаболических процессов растений в условиях дефицита кислорода и повышенного содержания углекислого газа
- Основные характеристики ГАМК-рецепторного комплекса клеток Пуркинье мозжечка крыс
- Система гамма-аминомасляной кислоты при использовании адаптогенов для профилактики каннибализма кур
- Регуляторная взаимосвязь Nа,К-насоса мембран нервных клеток с нейромедиаторными системами ацетилхолина и ГАМК при радиационном поражении организма
- Надмолекулярная организация метаболической системы на примере цикла трикарбоновых кислот